Полет пули, выпущенной параллельно земле
Когда пуля выстреливается параллельно земле, её движение можно рассматривать как комбинацию двух независимых процессов: горизонтального и вертикального движения. Горизонтальное движение имеет постоянную скорость, так как в идеальном случае на неё не действует замедляющая сила трения среды. Вертикальное движение — это свободное падение под действием силы тяжести.
Горизонтальная скорость
Пуля сохраняет начальную скорость в горизонтальном направлении, так как на неё в этом направлении не действует никакая сила. Поскольку ускорение отсутствует, можно воспользоваться формулой:
$$ s = v \cdot t $$
где ( s ) — пройденное расстояние, ( v ) — начальная горизонтальная скорость, и ( t ) — время полета.
Время полета
Продолжительность полета определяется временем свободного падения до встречи с землёй. Это время можно найти из уравнения:
$$ h = rac{1}{2} g t2 $$
где ( h ) — начальная высота над землей, ( g ) — ускорение свободного падения. Решив уравнение относительно ( t ), получим:
$$ t = \sqrt{\frac{2h}{g}} $$
Полное расстояние
Заменив ( t ) в формуле для горизонтального перемещения, получаем:
$$ s = v \cdot \sqrt{\frac{2h}{g}} $$
Таким образом, чем выше над землёй находится точка выстрела, тем дольше пуля будет находиться в воздухе и больше пройденное расстояние. Это расстояние может варьироваться значительным образом в зависимости от начальной скорости пули и высоты её выстрела.
Ключевые понятия: баллистика, горизонтальная скорость, свободное падение.
Категория: Физика
Теги: баллистика, кинематика, снаряды